霍海强 王敬 赵岩

摘要：针对用时设备高精度时频信号需求，设计了一种基于卫星导航系统（GNSS）的铷钟授时守时板卡。板卡利用导航接收机授时秒脉冲（1PPS）长期稳定度高的特点，结合铷钟优良的短期稳定度和低漂移率特性，以接收机1PPS为基准对铷钟进行实时控制，进而生成高精度时频信号，对外提供高精度时频服务。当卫星信号丢失后，根据历史驯服数据调整铷钟频率实现高精度守时。测试结果表明，板卡授时精度优于20 ns，驯服期间瞬时频率准确度优于2×10-10，守时精度优于1μs/d。

关键词：驯服；授时；守时

中图分类号：TN253文献标志码：A文章编号：1008-1739（2021）16-60-4

0引言

时间是物理学中7个基本物理量之一，与人们的日常生活、科技发展密切相关。随着技术探索的进步，在测控与通信系统领域，对时间频率基准的精度要求越来越高[1]。氢钟及铯钟是高性能时间频率基准首选，但体积较大、对环境要求严格且成本较高[2]；铷钟及晶振短期稳定度较好，但老化指标较差，难以满足长期守时、长期稳定度指标[3-4]，与氢钟、铯钟相比，铷钟老化指标相对较差[5-6]，可维持一段时间守时，晶振老化指标最差，守时性能最差，但晶振成本最低。基于以上分析，设计了一种接收机加铷钟的板卡作为本地时间频率基准，接收机通过接收卫星信号校准本地铷钟频率[7]，并输出高精度授时信号。当卫星信号消失后，根据历史驯服数据进行高精度守时，通过上述设计为用时设备提供完成高性能授时守时信号。……